CN105544200B - 一种羊毛毛条的氯化防缩丝光处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种羊毛毛条的氯化防缩丝光处理方法，包括羊毛毛条氯化、还原、水解和柔软防缩等步骤。S1中导出的羊毛毛条不经浸轧，其纤维表面的鳞片未经酶催化水解肽链未完全剥离，渗透剂随毛条带入S2反应中，有助于提高辣根过氧化物酶的渗透能力，加快酶促反应的速率；经本发明方法处理后的羊毛饱满，弹力优良，丝光处理后羊毛表面鳞片剥离彻底，柔软防缩处理防缩剂成膜后羊毛在染浴或漂白浴中有较高稳定性。

Description

一种羊毛毛条的氯化防缩丝光处理方法
技术领域
本发明涉及面料技术领域，具体涉及一种羊毛毛条的氯化防缩丝光处理方法。
背景技术
鳞片层是羊毛纤维特有的结构，它使羊毛具有特殊的光泽和缩绒性能，同时也导致羊毛染色困难、洗涤时形态稳定性差和穿着时的刺痒感。鳞片层是由角质化的扁平状细胞通过细胞膜复合物。羊毛的丝光原理就是采用适当的物理、化学的方法对羊毛的鳞片进行柔化降解，使羊毛的鳞片受到损伤，部分或完全剥除，从而改善羊毛纤维的表面形状，使其具有羊绒般的手感与光泽。现有技术中物理的方法有树脂增量法，化学方法常用细化减量法。目前针对羊毛毛条常用的方法为细化减量法。减量法包括氯化法、氧化法和蛋白酶减量法。氯化法需要产生大量的水洗液，而蛋白酶法的酶活性需要严格的反应条件，改进的技术方案采用氯化法和蛋白酶法相结合的氯酶法，该方法释氯剂使用量少，且产生的水洗液较少。CN101519838中公开了一种羊毛防缩丝光处理方法，其主要包括氯化、还原、生物酶处理、柔软防缩处理四步骤。上述丝光羊毛工艺中，由于氯化处理后羊毛纤维仍残留少量的氯，这种残留氯会继续和羊毛中的酪氨酸残基化合物发生缓慢氧化反应，引起羊毛泛黄，强力损伤等问题，还原处理可以消除游离氯，但还原剂也会与决定羊毛颜色的酪氨酸残基发生反应，进而使羊毛黄变，黄变现象在羊毛染浅色时会使丝光羊毛毛条泛黄。现有技术中可以通过选用双氧水氧化法避免上述现象，但是双氧水氧化法也不可避免的会对羊毛纤维的表面造成损伤，最终导致羊毛纤维强力的损伤。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种丝光处理后黄变和强力损伤较小的羊毛毛条的氯化防缩丝光处理方法。
为实现上述技术效果，本发明的技术方案为：一种羊毛毛条的氯化防缩丝光处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将针梳开松处理后的羊毛毛条置于pH值为3.5～4.5的渗透剂水溶液中，向水溶液中加入含氯剥鳞剂，常温下反应10～20min，然后将羊毛毛条导出；
S2：将S1所得羊毛毛条导入还原处理液中，升温至33～38℃，保温反应1～1.5h，然后升温至80～90℃保温10～20min；
S3：将S2所得羊毛毛条置于含蛋白酶和肽酶的水解处理液中，42～50℃浸泡20～30min后，用洗涤液洗涤并脱水，重复洗涤脱水操作2～3次；
S4：柔软防缩，将S3所得羊毛置于含防缩剂和柔软剂的水溶液中清洗、烘干、再次针梳处理，得丝光防缩处理后的羊毛毛条；
其中，还原处理液的主要组成为L-酪氨酸、辣根过氧化物酶、pH值调节剂、还原剂和水；还原处理液的pH值为7～9.5；水解处理液的pH值为6～8。
含氯的二氯异氰尿酸盐氧化水解使羊毛鳞片层中的二硫键和肽键断裂，多余的游离氯分散于处理液中，羊毛表面经氯化处理后生成的络氨酸残基，在剥鳞和还原处理之间增加S2，络氨酸在辣根过氧化物酶的催化作用下与羊毛毛条表面的络氨酸残基交联反应，形成二络氨酸键或异二络氨酸键，对络氨酸残基形成保护作用，阻止氯化剥鳞后残留的氯和羊毛表面的络氨酸残基发生氧化反应，同时，还原剂与游离氯反应生成稳定的氯离子，第三步中采用蛋白酶对经氯化处理后的肽链催化水解，二络氨酸键或异二络氨酸键水解。利用络氨酸交联形成二聚体保护羊毛表面影响颜色的酪氨酸残键，与现有技术中的氯酶法获得的丝光羊毛相比，黄变小，羊毛的手感和颜色好。
为了保证酶促反应体系的pH值相对稳定，优选的技术方案为，pH值调节剂为缓冲对，所述缓冲对为选自硼酸-硼砂缓冲对、甘氨酸-氢氧化钠缓冲对和碳酸钠-碳酸氢钠缓冲对中的一种。硼酸和氢氧化钠均会深入羊毛内部，损伤羊毛强度，更优选的技术方案采用碳酸钠-碳酸氢钠缓冲对。
优选的技术方案为，还原处理液中L-酪氨酸的重量百分比为5～10%。辣根过氧化物酶不仅能够催化羊毛表面的酪氨酸残基与游离的酪氨酸发生交联反应，也可以促使游离的酪氨酸交联，因此还原处理液中的酪氨酸需过量。
为了进一步优化辣根过氧化物酶的催化活性，加快酪氨酸交联的反应速度，使处理液中的氯保持游离的零价态与还原剂发生氧化还原反应，优选的技术方案为，辣根过氧化物酶的用量与L-酪氨酸重量之比为（3～7.5）μKat/1g。
优选的技术方案为，剥鳞剂为缓释处理的二氯异氰脲酸钠。剥鳞剂的用量需要根据具体物质与水反应生成次氯酸的量决定。优选的技术方案可以选择缓蚀处理后的剥鳞剂。
优选的技术方案为，所述还原剂为亚硫酸钠或焦亚硫酸钠，还原剂的含量为羊毛毛条中羊毛含量的5～8%。
进一步优选的技术方案为，其特征在于，肽酶的使用量与羊毛毛条中羊毛含量之比为12～20μKat/1g。肽酶使用量过大会促使羊毛表面的蛋白质肽链上的氨基酸水解，进一步损伤羊毛纤维表面，不利于形成手感爽滑的羊毛毛条表面。
优选的技术方案为，渗透剂由亲水性渗透剂和疏水性渗透剂混合而成，其中，渗透剂水溶液中渗透剂的重量百分比为0.2～1%，疏水性渗透剂占渗透剂总量的20～40%。亲水性渗透剂可显著降低水溶液的表面张力，使水溶液可迅速润湿羊毛表面，另外，渗透剂在水溶液表面有序定向排列形成致密膜层，避免游离氯经过水溶液的气液界面释放，保证游离氯的充分利用。疏水性渗透剂迅速渗透至羊毛表面的鳞片层中，改善羊毛纤维内部的吸湿性，水中溶质向纤维内部持续渗透，羊毛的微原纤相膨化导致纤维细胞壁的膨胀，还原剂与角质蛋白的反应速度加快，使硫键氧化和肽键断裂在较短的时间即可完成，还能使氯化处理后的羊毛纤维肥圆，弹性更佳。
优选的技术方案为，所述亲水性渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，所述疏水性渗透剂为链状单萜烯。氯化处理的水溶液具有一定酸性，脂肪醇聚氧乙烯醚的耐酸性好，在酸性水溶液加热的条件下表面活性稳定，而且抑泡性能优良。链状单萜烯的柔性碳链有助于其在羊毛纤维表面的缠绕，因此其在羊毛表面的吸附量大，有助于对羊毛微原纤的疏水区实现更有效的渗透。
进一步优选的技术方案为，所述疏水性渗透剂为月桂烯或柠檬醛。
本发明的优点和有益效果在于：
本发明氯酶法丝光处理工艺步骤简单，通过采用络氨酸在辣根过氧化物酶的催化作用下与羊毛毛条表面的络氨酸残基交联反应，对络氨酸残基形成保护作用，阻止氯化剥鳞后残留的氯和羊毛表面的络氨酸残基发生氧化反应，与现有技术中的氯酶法相比，丝光处理前后的羊毛黄变更小；
辣根过氧化物酶酶促反应专一性强，速度快于游离氯与酪氨酸残基的氧化反应速率，因此游离氯进入羊毛内部的量少，丝光羊毛处理前后的羊毛强力损失小；
S1中导出的羊毛毛条不经浸轧，其纤维表面的鳞片未经酶催化水解肽链未完全剥离，渗透剂随毛条带入S2反应中，有助于提高辣根过氧化物酶的渗透能力，加快酶促反应的速率；
经本发明方法处理后的羊毛饱满，弹力优良，丝光处理后羊毛表面鳞片剥离彻底，柔软防缩处理防缩剂成膜后羊毛在染浴或漂白浴中有较高稳定性。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1：
实施例1的羊毛毛条的氯化防缩丝光处理方法包括如下步骤：
S1：将针梳开松处理后的羊毛毛条置于pH值为3.5的渗透剂水溶液中，向水溶液中加入含氯剥鳞剂，常温下反应20min，然后将羊毛毛条导出；
S2：将S1所得羊毛毛条导入还原处理液中，升温至33℃，保温反应1.5h，然后升温至80℃保温20min；
S3：将S2所得羊毛毛条置于含蛋白酶和肽酶的水解处理液中，42℃浸泡30min后，用洗涤液洗涤并脱水，重复洗涤脱水操作2次；
S4：，将S3所得羊毛置于含防缩剂和柔软剂的水溶液中清洗、烘干、再次针梳处理，得丝光防缩处理后的羊毛毛条；
其中，还原处理液的主要组成为L-酪氨酸、辣根过氧化物酶、pH值调节剂、还原剂和水；还原处理液的pH值为9.5；水解处理液的pH值为6。
还原处理液中pH值调节剂为碳酸氢钠；还原处理液中L-酪氨酸的重量百分比为12%；辣根过氧化物酶的用量与L-酪氨酸重量之比为8μKat/1g；剥鳞剂为二氯异氰脲酸钠；还原剂为亚硫酸钠，还原剂的含量为羊毛毛条中羊毛含量的4%；肽酶的使用量与羊毛毛条中羊毛含量之比为10μKat/1g；渗透剂水溶液中渗透剂的重量百分比为1.3%，渗透剂为亲水性渗透剂，亲水性渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
实施例2
实施例2和实施例1的区别不仅在于处理液的配方，还在于脱氯、还原、水解和柔软防缩处理的工艺参数上，具体为：实施例2的羊毛毛条的氯化防缩丝光处理方法包括如下步骤：
S1：将针梳开松处理后的羊毛毛条置于pH值为4.5的渗透剂水溶液中，向水溶液中加入含氯剥鳞剂，常温下反应10min，然后将羊毛毛条导出；
S2：将S1所得羊毛毛条导入还原处理液中，升温至38℃，保温反应1h，然后升温至90℃保温10min；
S3：将S2所得羊毛毛条置于含蛋白酶和肽酶的水解处理液中， 50℃浸泡20min后，用洗涤液洗涤并脱水，重复洗涤脱水操作3次；
S4：柔软，将S3所得羊毛置于含防缩剂和柔软剂的水溶液中清洗、烘干、再次针梳处理，得丝光防缩处理后的羊毛毛条；
其中，还原处理液的主要组成为L-酪氨酸、辣根过氧化物酶、pH值调节剂、还原剂和水；还原处理液的pH值为8；水解处理液的pH值为8。
还原处理液中pH值调节剂为缓冲对，缓冲对为选自硼酸-硼砂缓冲对；还原处理液中L-酪氨酸的重量百分比为5%；辣根过氧化物酶的用量与L-酪氨酸重量之比为7.5μKat/1g；剥鳞剂为缓释处理的二氯异氰脲酸钠；还原剂为亚硫酸钠，还原剂的含量为羊毛毛条中羊毛含量的5%；肽酶的使用量与羊毛毛条中羊毛含量之比为20μKat/1g；渗透剂水溶液中渗透剂的重量百分比为0.2%，渗透剂由亲水性渗透剂和疏水性渗透剂混合而成，其中，疏水性渗透剂占渗透剂总量的20%；亲水性渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，疏水性渗透剂为环状单萜烯。
实施例3
实施例3的羊毛毛条的氯化防缩丝光处理方法包括如下步骤：
S1：将针梳开松处理后的羊毛毛条置于pH值为4的渗透剂水溶液中，向水溶液中加入含氯剥鳞剂，常温下反应15min，然后将羊毛毛条导出；
S2：将S1所得羊毛毛条导入还原处理液中，升温至35℃，保温反应1.2h，然后升温至85℃保温15min；
S3：将S2所得羊毛毛条置于含蛋白酶和肽酶的水解处理液中，46℃浸泡25min后，用洗涤液洗涤并脱水，重复洗涤脱水操作3次；
S4：柔软，将S3所得羊毛置于含防缩剂和柔软剂的水溶液中清洗、烘干、再次针梳处理，得丝光防缩处理后的羊毛毛条；
其中，还原处理液的主要组成为L-酪氨酸、辣根过氧化物酶、pH值调节剂、还原剂和水；还原处理液的pH值为8.2；水解处理液的pH值为7。
还原处理液中pH值调节剂为缓冲对，缓冲对为甘氨酸-氢氧化钠缓冲对；还原处理液中L-酪氨酸的重量百分比为10%；辣根过氧化物酶的用量与L-酪氨酸重量之比为3μKat/1g；剥鳞剂为缓释处理的二氯异氰脲酸钠；还原剂为焦亚硫酸钠，还原剂的含量为羊毛毛条中羊毛含量的9.5%；肽酶的使用量与羊毛毛条中羊毛含量之比为12μKat/1g；渗透剂水溶液中渗透剂的重量百分比为1%，渗透剂的组成与实施例2相同。
实施例4
实施例4与实施例3的不同在于：还原处理液中pH值调节剂为缓冲对，缓冲对为碳酸钠-碳酸氢钠缓冲对；还原处理液中L-酪氨酸的重量百分比为7.5%；辣根过氧化物酶的用量与L-酪氨酸重量之比为5μKat/1g；剥鳞剂为缓释处理的二氯异氰脲酸钠；还原剂为焦亚硫酸钠，还原剂的含量为羊毛毛条中羊毛含量的6.5%；肽酶的使用量与羊毛毛条中羊毛含量之比为16μKat/1g；渗透剂水溶液中渗透剂的重量百分比为0.6%，渗透剂组成与实施例2相同。
实施例5
实施例5与实施例4的区别在于：渗透剂由亲水性渗透剂和疏水性渗透剂混合而成，其中，疏水性渗透剂占渗透剂总量的20%；亲水性渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，疏水性渗透剂为链状单萜烯月桂烯。
实施例6
实施例6与实施例4的区别在于，疏水性渗透剂占渗透剂总量的40%；亲水性渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，疏水性渗透剂为链状单萜烯月桂烯。
实施例7
实施例7与实施例4的区别在于，疏水性渗透剂占渗透剂总量的30%；亲水性渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，疏水性渗透剂为链状单萜烯柠檬醛。
对比例：对比例的还原处理液中不含L-酪氨酸和辣根过氧化物酶。
实施例和对比例试样检测：
1、采用羊毛百度测试仪对羊毛毛条的白度进行检测；
2、采用羊毛毛条手感仪对羊毛毛条的手感进行检测（Ⅰ～Ⅴ级，Ⅰ级柔软度最优）；
试样检测值见下表：
取实施例1-7中的S1氯化反应S1氯化反应后的纤维，置于奥林巴斯BX41显微镜下观察，实施例5-7的羊毛表面鳞片量明显少于实施例3-4，实施例1和2羊毛纤维表面的鳞片最多；另外，实施例5-7的羊毛纤维更肥圆，弹性更好。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种羊毛毛条的氯化防缩丝光处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将针梳开松处理后的羊毛毛条置于pH值为3.5～4.5的渗透剂水溶液中，向水溶液中加入含氯剥鳞剂，常温下反应10～20min，然后将羊毛毛条导出；
S2：将S1所得羊毛毛条导入还原处理液中，升温至33～38℃，保温反应1～1.5h，然后升温至80～90℃保温10～20min；
S3：将S2所得羊毛毛条置于含蛋白酶和肽酶的水解处理液中，42～50℃浸泡20～30min后，用洗涤液洗涤并脱水，重复洗涤脱水操作2～3次；
S4：柔软防缩，将S3所得羊毛置于含防缩剂和柔软剂的水溶液中清洗、烘干、再次针梳处理，得丝光防缩处理后的羊毛毛条；
其中，还原处理液的主要组成为L-酪氨酸、辣根过氧化物酶、pH值调节剂、还原剂和水；还原处理液的pH值为7～9.5；水解处理液的pH值为6～8。
2.根据权利要求1所述的羊毛毛条的氯化防缩丝光处理方法，其特征在于，pH值调节剂为缓冲对，所述缓冲对为选自硼酸-硼砂缓冲对、甘氨酸-氢氧化钠缓冲对和碳酸钠-碳酸氢钠缓冲对中的一种。
3.根据权利要求1所述的羊毛毛条的氯化防缩丝光处理方法，其特征在于，还原处理液中L-酪氨酸的重量百分比为5～10%。
4.根据权利要求1所述的羊毛毛条的氯化防缩丝光处理方法，其特征在于，辣根过氧化物酶的用量与L-酪氨酸重量之比为（3～7.5）μKat/1g。
5.根据权利要求1所述的羊毛毛条的氯化防缩丝光处理方法，其特征在于，剥鳞剂为缓释处理的二氯异氰脲酸钠。
6.根据权利要求1所述的羊毛毛条的氯化防缩丝光处理方法，其特征在于，所述还原剂为亚硫酸钠或焦亚硫酸钠，还原剂的含量为羊毛毛条中羊毛含量的5～8%。
7.根据权利要求1所述的羊毛毛条的氯化防缩丝光处理方法，其特征在于，肽酶的使用量与羊毛毛条中羊毛含量之比为12～20μKat/1g。
8.根据权利要求1所述的羊毛毛条的氯化防缩丝光处理方法，其特征在于，渗透剂水溶液中渗透剂的重量百分比为0.2～1%，渗透剂由亲水性渗透剂和疏水性渗透剂混合而成，其中，疏水性渗透剂占渗透剂总量的20～40%。
9.根据权利要求8所述的羊毛毛条的氯化防缩丝光处理方法，其特征在于，所述亲水性渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，所述疏水性渗透剂为链状单萜烯。
10.根据权利要求9所述的羊毛毛条的氯化防缩丝光处理方法，其特征在于，所述疏水性渗透剂为月桂烯或柠檬醛。
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